机械臂开机如何通过程序确定静态的安装位姿

来源：互联网 2023-02-20 23:43:17 476

机械臂安装配置时大多都需要对安装位姿进行预设，比如倒挂，安装在墙壁上等等，有没有什么方法，利用传感器，加速度计、陀螺仪等，使得机械臂能够上电自动检测其安装姿态，以便确定机械臂0坐标系与世界坐标系的的变换关系。

机械臂开机如何通过程序确定静态的安装位姿？

工具/原料

机械臂

方法/步骤

在机器人安装时确定安装姿态的目的，是为了确定重力加速度g的方向。获取正确的的重力加速度g主要有两个用处：

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1、用于机器人的动力学模型的计算。

我们知道机器人的刚体动力学模型可以写成

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前三项分别为惯性项、科氏力项和重力项。传统的工业机器人的负载/自重比很小，电机大部分的出力都是为了克服重力，因此如果重力项设置不正确，就会导致机器人动力学计算输出发生很大的偏差，可能会造成电机超载，或者降低机器人的运动速度与精度。

2、用于负载参数辨识与碰撞检测。

大多数厂商的机器人都提供了末端负载动力学参数辨识的功能，重力项设置错误会导致辨识结果不准确。对于碰撞检测功能而言，目前大多数厂家提供的碰撞检测功能，都是基于比较关节电机输出力矩与动力学模型计算的期望力矩来实现的，错误的重力项会导致错误的期望力矩，进而影响碰撞检测的效果。

地球上各个纬度的重力g是不一样的，也没见哪家机器人厂商要求根据维度来重新设定重力加速度的值，所以使用机器人自带的坐标系定义方法来设置就已经足够用了。现在各种加速度计、陀螺仪来确定一个重力方向，精度足够，但在机器人上增加一个工业级的传感器，来做一个对精度要求不高，使用频次又很低的活，从产品的角度来看是非常不划算的。

关于世界坐标系：对于1个机器人的情况，一般认为基坐标系与世界坐标系是重合的，或者说不需要单独定义世界坐标系。对于单个机器人墙面安装或者屋顶安装，或者多机器人协调工作时，为了方便编程，必须要定义一个共同的世界坐标系（有的品牌叫更改基坐标系）。具体定义过程各个品牌不一样，可参考各家的操作手册。世界坐标系与基坐标系的关系如下图所示：

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标签：操作系统机器人机械通过程序